氧化鋁陶瓷是陶瓷中應用最廣的陶瓷材料之一,氧化鋁粉體的應用說明如下:
(1)藍寶石單晶用原料:
應用於藍寶石拉單晶的氧化鋁粉,對純度有相當高的要求,一般來說需要99.99%以上。
(2)螢光材料合成用原料
YAG是常見的螢光粉材料,其中的A就是氧化鋁。使用於YAG合成的氧化鋁粉,對雜質含量與粒徑都有要求。
(3)鋰電池隔離膜用原料
氧化鋁粉常被塗覆在鋰電池用的隔離膜上,藉以保護電池不會因為溫度過高,隔離膜熔化而造成短路。應用於此的氧化鋁粉,對雜質含量、粉體形狀與粒徑分布等有嚴格要求。因塗覆在隔離膜上需製成漿料再塗覆,因此氧化鋁粉在漿料的分散性與黏度等控制,也是相當重要的。
(4)鋰電池電極塗覆用原料
高純奈米氧化鋁常被塗覆在鋰電池用的電極上,藉以保護電極不會因為鋰離子的析出,刺穿隔離膜而造成短路。
(5)拋光用原料
用於拋光的氧化鋁,需耐酸,因此多為α相氧化鋁。用於研磨的氧化鋁,要避免對待磨物造成刮傷,因此形狀與粒徑需要受到相當的管制。在製成拋光液時,漿料的分散性與沈降性等控制,也是相當關鍵的。應用在CMP的氧化鋁粉的最大粒徑(D90或D100),要越小越好。
(6)抗刮耐磨保護用原料
因α相氧化鋁有相當高的硬度,常被使用在抗刮耐磨的塗層上。若是採用濕式方式塗覆在待塗物表面,漿料的分散性與沈降性,顯得相當重要的。若要有透明或透光效果,則採用奈米氧化鋁較好。若是為粉末噴塗,粉末的粒徑與形狀需要被控制。
(7)抗水與氣保護用原料
因片狀氧化鋁有相當高的水與氣隔絕效果,常被使用在抗水與氣的包裝材料上。通常是採用濕式方式塗覆在待塗物表面,因此漿料的分散性與沈降性,顯得相當重要的。若要有透明或透光效果,則採用奈米氧化鋁較好。
(8)印刷油墨用材料
添加氧化鋁在印刷油墨中,可以讓油墨有較高的光澤度、防水防油性與耐磨耗性等特色。用於此應用的氧化鋁,需要具有可吸附油墨功能,常見使用的是多孔性氧化鋁或是氣相法氧化鋁。因為用配成油墨,粉體的分散性與不易沈降性特別重要。
(9)硬度與強度增強用材料
添加氧化鋁在塑膠或是金屬中,可以提高塑膠與金屬的硬度與強度等特性。
(10)顯白用材料
添加氧化鋁在油漆中,可以提昇白度與強度。
(11)高效液相層析法用吸附劑
高效液相層析法是利用吸附劑表面對樣品中不同成分分子具有不同的吸附能力,使混合樣品得到分離而加以分析。吸附劑是填充在管柱(column)內,氧化鋁是常見的吸附劑之一。這樣用途的氧化鋁需為多孔性(表面積大)、對被分析物有很好的浸潤性、與被分析物不產生不可逆反應、在填充過程不引起粉碎、好的化學惰性和熱穩定性、高純度(雜質需被控制)。
(12)絕緣導熱用填充材料
氧化鋁是常見絕緣導熱用的填充材料之一,此應用的氧化鋁,可以是球形或是不規則狀,一般來說,球形比不規則狀的導熱來得高。
(13)3D列印用原料
球形氧化鋁是常見陶瓷3D列印材料之一。由於在3D列印後,還需經過燒結製程,方能把氧化鋁的強度展現出來。而燒結過程的收縮造成的變形量穩定,是相當關鍵的部分。造成燒結過程的收縮造成的變形量不一,氧化鋁和黏結劑的配比、固含量、分散、粉末粒徑分佈與形狀等,都是主要的影響因素。
(14)高頻通訊用電路板添加原料
因氧化鋁在高頻的介電損耗低,是高頻通訊用常見原料。可以添加在PCB板中,以降低損耗。
(15)低溫共燒陶瓷用原料
氧化鋁是低溫共燒陶瓷常見原料,常添加在玻璃中,以降低玻璃的介電損耗。
(16)高溫共燒陶瓷用原料
氧化鋁是高溫共燒陶瓷的主要原料。
(17)耐火阻燃用填充材料
氧化鋁是常見的耐火阻燃填充材料之一。
(18)柴油用添加材料
γ相氧化鋁常被添加在柴油中。使用在此應用的γ相氧化鋁需要與其他材料一起混合使用。
(19)抑制液體揮發的保護材料
空心球形氧化鋁因密度低,可以浮在液體表面,因此常被用於抑制液體揮發的保護材料。
(20)燒結用原料
燒結後的氧化鋁塊材是常見的陶瓷元件,例如坩堝、絕緣墊片、磨球、高頻用基板、刀具等。此應用的氧化鋁常要添加助燒結劑。
(21)其他陶瓷合成用原料
例如: ZTA(氧化鋯韌化氧化鋁)的A就是氧化鋁。氧化鋁也是鋁鎂尖晶石的合成材料之一。
(22)氧化鋁鬚晶
鬚晶具有高強度、高彈性係數等優點,可以用作複合材料的強化材料。
(23)氧化鋁氣凝膠
是新型的輕型隔熱材料。
(24)氮化鋁合成材料
將氧化鋁粉碳熱還原氮化可形成氮化鋁粉。但是應用於此的氧化鋁需要特別處理,以控制氮化路徑,才可以得到好品質的氮化鋁粉。